高中物理實驗教學(xué)創(chuàng)新初探

王芳 岳本棟

摘要：高中物理實驗教學(xué)內(nèi)容中蘊含著極為豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容。實驗創(chuàng)新的重點應(yīng)當(dāng)是在實驗資源的開發(fā)和實驗教學(xué)方法及教學(xué)過程的創(chuàng)新上，教師應(yīng)在不斷更新教育觀念的前提下，關(guān)注學(xué)生的實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神，發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能。

關(guān)鍵字：高中 ?物理 ?實驗 ?教學(xué) ?創(chuàng)新

“創(chuàng)新是一個民族的靈魂”，在知識經(jīng)濟的社會中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的核心是教育創(chuàng)新，而教育創(chuàng)新的基礎(chǔ)是學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新。物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實驗科學(xué)，物理實驗教學(xué)內(nèi)容中蘊含著極為豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容，為實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才提供了極好的載體。而且物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的實驗為基礎(chǔ)并受到實驗的檢驗。因此物理學(xué)的教育創(chuàng)新首先應(yīng)體現(xiàn)在實驗的教學(xué)創(chuàng)新上。

一、高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是老師介紹實驗的原理、器材、步驟、要觀察的現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)、要得出什么結(jié)論、產(chǎn)生誤差的原因等，甚至連實驗報告中的表格都替學(xué)生設(shè)計好，在實驗過程中，學(xué)生根本不用自已思考，或者看熱鬧般地“觀察”，僅僅被表面現(xiàn)象所吸引而忽略內(nèi)在原因的考慮;或者機械地按老師的要求操作，不知道為什么要這樣做，不會想有沒有其它等效的或更好的操作方法，更不會想重新設(shè)計此實驗的做法。由于要觀察的現(xiàn)象或要得出的結(jié)論已經(jīng)先入為主，所以根本不分析采集到的數(shù)據(jù)，更談不上由實驗的數(shù)據(jù)去演繹、歸納出結(jié)論了。更有甚者，為了追求高分數(shù)，有的老師把學(xué)生做實驗完全變?yōu)槔蠋熤v實驗，學(xué)生從動手不動腦的極端又走到了動腦不動手，紙上談兵的極端，長此下去，實驗的教育功能不但沒有發(fā)揮出來，反而成為束縛學(xué)生思維的障礙，學(xué)生創(chuàng)新精神和解決問題的能力不能提高，反而下降。再是在中學(xué)物理教學(xué)中，偏重知識傳授而輕視技能訓(xùn)練的現(xiàn)象也很普遍，單純應(yīng)付考試忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)象還十分嚴重，實驗教學(xué)始終是一個薄弱環(huán)節(jié)。近幾年，我在實驗教學(xué)實踐中進一步認識到：對實驗進行創(chuàng)新教學(xué)勢在必行。

二、高中物理實驗教學(xué)中進行教學(xué)創(chuàng)新的主要對策

（1）實驗內(nèi)容上進行創(chuàng)新，在課程既定的實驗內(nèi)容基礎(chǔ)上進行新的開發(fā)和設(shè)計。新課程標(biāo)準(zhǔn)的一個重要的價值取向就是要求教師由課程規(guī)范的復(fù)制者變?yōu)檎n程的創(chuàng)造者，教師要全方位地主動地介入課程的研究、開發(fā)、設(shè)計和實施等一系列的創(chuàng)新活動中，在這種理論指導(dǎo)下，教師完全有必要針對學(xué)生的實際情形，富有針對性地對物理實驗進行適當(dāng)?shù)娜∩帷⒃鰟h，最終突破狹義的課堂教學(xué)的封閉環(huán)境，建構(gòu)起以教科書為載體，以教室為物理空間的小環(huán)境和以所有媒介為補充以日常生活乃至宏觀世界為大環(huán)境的高中物理實驗教學(xué)體系。但是要遵循一定的原則：①以教材為載體的原則。教材是知識的載體，在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀等方面的教育任務(wù)上更是有突出作用，因此在教科書的框架子中進行實驗的創(chuàng)新設(shè)計是實驗教學(xué)的首要原則。以學(xué)生為主體的原則。我們應(yīng)樹立人人是創(chuàng)造之人，教學(xué)活動時時是創(chuàng)造之時的思想，在教學(xué)過程中，自覺地把學(xué)生置于既是認識的主體，又是實踐的主體的地位上，變“教學(xué)過程”為“學(xué)習(xí)過程”，處處為學(xué)生所想，尊重學(xué)生的人格，引起他們的學(xué)習(xí)興趣。把學(xué)生引導(dǎo)到“善好奇、會學(xué)習(xí)、重過程、樂探索”的正確軌道上。②就地取材，簡單易行的原則。首先就地取材，用簡單的器材做實驗容易使學(xué)生感到物理就在身邊，研究物理并不神秘，因此老師可以用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶等生活中常見的物品來做物理實驗，如打點滴時的大氣壓原理的模擬，失重超重現(xiàn)象等。長久下去，學(xué)生對周圍生活的關(guān)注意識就會增強。其次，簡單的器材還容易突出實驗的物理原理，而不為器材復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所干擾，因此能獲得更好的效果。學(xué)生用自制的儀器雖然經(jīng)常出毛病，但他會學(xué)到更多的東西。③課內(nèi)外相結(jié)合的原則。實驗教學(xué)創(chuàng)新還應(yīng)將學(xué)生從課堂、教材習(xí)題中釋放出來，組織豐富多彩的課外活動，如小發(fā)明、小制作、小實驗等，實驗室要完全對學(xué)生開放，培養(yǎng)學(xué)生主動做課外實驗的意識，同時鼓勵他們博覽群書，逐步建立起以物理學(xué)為核心的廣博的知識體系。在學(xué)生的課外實驗和課外小制作中，教師要適當(dāng)引導(dǎo)，不使他們過多地碰壁。

（2）在實驗的教學(xué)方法上要創(chuàng)新，變“廣播式”的教學(xué)模式為“探究式”實驗?zāi)Ｊ?。?chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結(jié)合起來，這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。前面我在介紹高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀時那種教學(xué)方法就是這里所說的“廣播式”的教學(xué)模式，教學(xué)中經(jīng)?？梢钥吹浇處?/p>

（3）在實驗教學(xué)過程上要優(yōu)化，在鞏固學(xué)生基本操作能力的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。①預(yù)想實驗結(jié)果。教師在進行一些演示實驗前，先要求學(xué)生對可能發(fā)生的現(xiàn)象或結(jié)果進行預(yù)想，然后讓學(xué)生各抒己見，再做實驗。例如，在進行“平行板電容器”的教學(xué)時，先引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測一下決定電容大小的可能因素，然后再利用實驗對學(xué)生作出的各種預(yù)測進行檢驗。由于學(xué)生在作出預(yù)言前，頭腦中必須反映出若干種不同現(xiàn)象或結(jié)果，所以長期訓(xùn)練能提高學(xué)生創(chuàng)造思維能力及學(xué)習(xí)的主動性。②設(shè)計實驗方案。讓學(xué)生對同一實驗?zāi)康脑O(shè)計不同的實驗方案，能培養(yǎng)學(xué)生的擴散性思維，再讓學(xué)生分析每種方案的優(yōu)劣，得出最佳方案，有利于培養(yǎng)聚斂思維。在實驗設(shè)計活動中，學(xué)生的一些想法可能是不成熟的，片面的，甚至是不可能的，對此教師不能簡單地否定，可引導(dǎo)他們從可行性、科學(xué)性上對自己的設(shè)想進行討論研究，有條件的話還可讓學(xué)生親手做一做，找出失敗原因。這樣，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力是極有好處的。

通過物理實驗，觀察實驗現(xiàn)象，獲得實驗數(shù)據(jù)后，通過進行分析、判斷、概括、綜合、抽象等思維加工活動，使之產(chǎn)生認識上的飛躍，獲得結(jié)論。這是教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑。

（4）教師的指導(dǎo)作用要創(chuàng)新，只有更好發(fā)揮出主體地位，才能培養(yǎng)出有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的學(xué)生。

教師應(yīng)當(dāng)在指導(dǎo)思想上確立學(xué)生在實驗中的主體地位，可選擇一些“開口式”的題目，即方案和答案不是唯一的題目。在實驗教學(xué)活動中，對實驗教學(xué)的內(nèi)容進行動態(tài)處理，通過變換問題的結(jié)構(gòu)，已知條件，變換提問角度和論證形式，從不同角度，不同方法僅此全方位的思考和提示，使學(xué)生有被動做實驗變?yōu)橹鲃幼鲗嶒灒l(fā)揮學(xué)生的主動性，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约敖鉀Q問題的能力，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，在物理實驗教學(xué)中開展創(chuàng)新教育是改革物理教學(xué)的體現(xiàn)，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的各種思維能力、動手實踐能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，是實施素質(zhì)教育的一個重要方面。教師要不斷更新教學(xué)觀念、改進教學(xué)行為，要讓學(xué)生動手、動腦，要善于發(fā)掘?qū)嶒炛刑N藏著的科學(xué)思想，精心設(shè)計富有啟發(fā)性的實驗方案，提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力，融觀察、操作、思維于一體，才能使學(xué)生實驗發(fā)揮更好的探索實驗教學(xué)的新路子，努力提高實驗課堂教學(xué)的質(zhì)量。